[架构之路-187]-《软考-系统分析师》-5-数据库系统 - 操作型数据库OLTP与分析型数据库OLAP比较
OLAP与OLTP的区别?
OLTP(Online transaction processing)
在线/联机事务处理。典型的OLTP类操作都比较简单,主要是对数据库中的数据进行增删改查,操作主体一般是产品的用户。
OLAP(Online analytical processing):
指联机分析处理。通过分析数据库中的数据来得出一些结论性的东西。比如给老总们看的报表,用于进行市场开拓的用户行为统计,不同维度的汇总分析结果等等。操作主体一般是运营、销售和市场等团队人员。
单次OLTP处理的数据量比较小,所涉及的表非常有限,一般仅一两张表。而OLAP是为了从大量的数据中找出某种规律性的东西,经常用到count()、sum()和avg()等聚合方法,用于了解现状并为将来的计划/决策提供数据支撑,所以对多张表的数据进行连接汇总非常普遍。
为了表示跟OLTP的数据库(database)在数据量和复杂度上的不同,一般称OLAP的操作对象为数据仓库(data warehouse),简称数仓。数据库仓库中的数据,往往来源于多个数据库,以及相应的业务日志。
2. MySQL等OLTP数据库能处理OLAP业务吗?
MySQL一般作为OLTP数据库使用,也能执行一些OLAP操作,但这不是MySQL擅长的领域。
虽然OLTP和OLAP都是通过SQL来执行,但SQL语句只是描述了我想要什么,而并没有说明应该怎么做(不考虑hint等),即确定最优的执行计划。由于OLTP操作比较简单,所涉及的表也少,因此不需要相应的数据库具有强大的执行优化能力,比如说MySQL在查询优化这块就比较弱,但这其实没有给它的大规模普及使用造成多大伤害。
当然,MySQL也在快速进步,尤其是最新的8.0版本,在查询优化模块添加了很多众望所归的功能特性,包括窗口函数,通用表达式和更强大的Join能力等。
而OLAP类操作不一样,没有强大的执行计划产生和优化能力,执行这类操作肯定不会有多高的效率,甚至会寸步难行。当然,如果总数据量较小,SQL也相对简单,那MySQL也是能够应付的。在MySQL高可用实例的从库做些报表类查询也有不少案例。
3. OLAP的查询跟OLTP查询具体有那些不一样?
OLTP查询一般仅涉及单表,点查为主,返回的是记录本身或该记录的多个列。即使是范围查询,基本上也会通过limit来限制返回的记录数。
而OLAP则不同,表中单条记录本身并不是查询所关心的,比较典型的特点包括有聚合类算子、涉及多表Join。这些操作都非常耗计算资源,而且数据仓库相比数据库在数据量上大很多,因此,OLAP类查询经常表现为cpu-bound而不是io-bound。
OLTP和OLAP发展到现在已经比较成熟,业界也有些公认的benchmark来进行性能评估。对于OLTP来说,有sysbench和tpcc测试套件,对于OLAP来说,有tpch和tpcds 2种。
4. 是否有可能将OLAP和OLTP统一起来?
目前有个趋势是将OLTP和OLAP相融合,在同一个系统中同时提供TP和AP 2种服务,即HTAP产品,国内的数据库创业公司PingCAP的TiDB即是其中的佼佼者。
但由于两者服务类型相差甚大,完全融合是很难的,如何解决AP业务对要求更高实时性和稳定性的TP业务带来影响,如何同时提供2种服务且2种服务与业界其他系统相比具备足够竞争力,这些都是很大的挑战。
在目前的HTAP系统中,一般通过存储层的数据多副本来进行针对AP和TP业务的不同方式的优化,使用多个副本来以行存方式更好满足TP业务,通过增加一个副本来以列存方式为AP业务提供服务。
在存储系统上,配置独立的计算/查询系统,分别满足TP和AP不同的要求。比如TP系统很重要的一个特点就是事务的ACID,而AP系统更加关心分布式并行查询能力。